電氣火災和爆炸事故在火災和爆炸事故中占有很大的比例,并逐年上升,火災和爆炸事故往往導致重大的人身事故和設備事故。電氣線路、電動機、油浸電力變壓器、開關設備、電燈、電熱設備等電氣設備,由于其結構、運行各有其特點,火災和爆炸的危險性和原因也各不相同。但總的來看,除設備缺陷、安裝不當等設計和施工方面的原因外,在運行中電流的過熱和電火花、電弧是引起火災和爆炸最為常見的原因。
1)電氣設備過熱
電氣設備過熱的主要原因有以下幾種:
(1)短路。短路時線路中的電流一般增加幾倍至幾十倍,急劇產生大量熱能,這些熱量可使導體的絕緣立即燒穿;如果熱能傳到周圍的可燃物,可引起燃燒。發(fā)生短路的原因是設備的絕緣老化或受高溫、潮濕、腐蝕作用而失去絕緣能力,或者在電氣設備的安裝中絕緣受到機械損傷。此外,雷擊過電壓擊穿絕緣以及接線錯誤、碰殼等都可能造成短路故障。
(2)過載。設計時選用導線和設備不合理或載流超過額定值,都會引起設備過載發(fā)熱。
(3)接觸不良。導線接頭連接不牢、活動觸頭接觸不良、銅鋁接頭電解腐蝕都會導致過熱。
(4)鐵芯發(fā)熱。變壓器和電動機等設備的絕緣損壞或長時間過電壓,渦流損耗和磁滯損耗增加,都會引起變壓器和電動機的鐵芯發(fā)熱,從而易出現過熱現象。
(5)散熱不良。各種電氣設備一般都有一定的散熱或通風措施,若這些措施受到破壞,就可能造成設備過熱。
(6)直接利用電流產生的熱量工作的電燈和電爐等電器,若安裝場所或使用不當,也可能過熱。
2)電火花、電弧
電火花是電極間的擊穿放電,電弧是大量的火花匯集成的。一般電火花的溫度很高,特別是電弧溫度可高達攝氏3000~6000℃,因此電火花和電弧不僅能引起可燃物燃燒,還可能使金屬熔化、飛濺,構成危險的火源。在有爆炸危險的場所,電火花和電弧更是一個十分危險的因素。電火花可分為工作火花和事故火花。工作火花是指電氣設備正常工作時或正常操作過程中產生的火花。事故火花是線路或設備發(fā)生故障時出現的火花,以及由外來原因產生的火花,如雷電火花、靜電火花、高頻感應電火花等。
3)其他出現機械電器過載、過熱引起火災的因素
(1)管理不嚴、亂拉亂接,容易造成線路或設備過載運行。
?。?)設備故障運行造成設備和線路過載,如三相電動機缺一相運行或三相變壓器下不對稱運行均可能造成過載。
?。?)設計選用線路或設備不合理,或沒有考慮適當的裕量,以至在正常負載下出現過熱。
?。?)油斷路器斷流容量不能滿足要求,將引起火災或爆炸事故。
2.防止機械電氣火災事故的措施
機械電氣設備運行中總是要發(fā)熱的。穩(wěn)定運行的機械電氣設備,發(fā)熱與散熱是平衡的,其最高溫度和最高溫升都不會超過其允許范圍。但當電氣設備的正常運行遭到破壞時,發(fā)熱量增加,溫度升高,在一定條件下就可能引起火災。
1)正確匹配導線的規(guī)格是預防電氣火災的前提和基礎
選擇符合環(huán)境條件的導線型號,才能防止此類電氣事故的發(fā)生。具體地說,就是要按照機械強度、發(fā)熱條件、安全載流量、導線絕緣保護等綜合因素來選擇導線的規(guī)格和型號,保證其滿足安全用電的需求,杜絕電氣火災的發(fā)生。
2)合理的配線方式是預防電氣火災的關鍵
嚴格按照環(huán)境條件、機械傷害等因素,采取合理安全的配線方式,才能有效地杜絕此類電氣火災的發(fā)生。
(1)用于沒有機械傷害和遠離可燃物處,禁止沿未抹灰的木質天棚及木質墻壁敷設。
(2)銅線穿焊接鋼管。
(3)用焊接鋼管,可用大于2.5mm2的鋁線,連接及封端應壓接、熔焊和釬焊。
3)導線安裝時采取必要的防火保護處理措施是預防電氣火災的重要保障
做好導線安裝時防火保護處理工作,具體有以下幾種情況:
(1)靠近可燃物的防火處理。據電氣致災過程的原理分析:線路故障產生的能量引起可燃物著火的最小距離為50mm(取決于可燃物著火的難易程度)。所以,導線在安裝時必須要根據可燃物的性質和著火程度與其保持足夠的安全距離,以防止電氣起火。
(2)插座安裝的高度要適中(一般在1.8m左右),并要求盡可能地采用通用或專用的分流導線,以避免故障(如短路起火等)時影響其他供電線路的安全。
(3)直埋配線的防火處理。在墻體內的護套直埋深度不應小于50mm,硬塑料管不應小于30mm,并且要求用水泥漿填充,以增強保護強度。穿金屬管的導線,其直埋地下的深度不應小于150mm等,只有這樣才能避免維修或釘鐵釘時傷及導線,引起導線短路等電氣故障。
4)搞好特殊部位的布線是預防電氣火災的另一重要條件
合理設置一些必需的安全防護裝置,如過流、過壓、接地等裝置,只有這樣才能最大限度地防止此類電氣短路火災事故的發(fā)生。
3.防火設施的維護方法及機械電氣火災的撲救措施
1)防火設施的維護方法
經常對防火設施進行維護,保證周邊環(huán)境和消防通道暢通,定期檢查和試驗消防設備設施的完好性,按周期到指定部門對滅火器進行藥物檢驗和更新保證其有效性,這都是十分重要。
表2—21是常見各種滅火機的用途和使用、保管及檢查方法。
表2—21常見各種滅火機的用途和使用、保管及檢查方法
滅火機種類 泡沫滅火機 酸堿滅火機 CO2滅火機 1211滅火機 干粉滅火機 規(guī)格 10L 6.5~130L 10L 2kg以下 2~3kg 5~7kg 0.5kg 1~2kg 4~6kg 8kg 藥劑 筒內裝有碳酸氫鈉發(fā)沫劑和硫酸鋁 筒內裝有碳酸氫鈉水溶液和一瓶硫酸 瓶內裝有壓縮成業(yè)態(tài)的二氧化碳 鋼瓶內裝有鹵代烷液化氣體以氮充壓 瓶內裝有小蘇打或鉀鹽干粉,并充有二氧化碳氣體 用途 適合撲救油類火災 適用于撲救木材、棉花、紙張等火災,不能撲救電器油類 不導電,適用于撲救電氣、精密儀器和設備,不能撲救金屬鉀、鈉、鎂、鋁等物質的火災 適用于撲救易燃液體,可燃氣體等火災和電器設備火災 適用于撲救石油、石油產品、油漆、有機溶劑和電器設備等火災 效能 10kg滅火機噴射時間60s,射程為8m;15kg噴射時間170s,有效射程13.5m 10kg滅火機噴射時間50s,射程為10m 要接近著火地點,保持3m遠 根據上述滅劑量,噴射時間和射程分別為10~18s和2~5m 8kg干粉噴射時間14~16s,射程為4.5m 使用方法 倒過來稍加搖動或打開開關,藥劑噴出 把滅火機身倒過來,溶劑即可噴出 一手拿好喇叭筒對準火源,另一手打開開關即可 先拔掉按銷,然后握緊圧把開關,壓桿使密封閥開啟,藥劑即在氮氣壓力下噴嘴噴出 打開保險銷,把噴管噴口對準火源,拉動拉環(huán),即可噴出 保管和檢查方法 1.滅火機要放在方便地方; 2.防止噴嘴堵塞; 3.注意使用期限; 4.冬季防止滅火機凍結,做好保溫 應放在明顯取用方便的地方,要防止熱源與熱曬,每半年檢查一次滅火機總量,當減少1/10以上時,應補充藥劑和充氣 應保存在干燥通風處,防止受潮日曬,每年應抽查一次,干粉是否結塊,二氧化碳氣體每半年稱重一次 泡沫滅火機,泡沫發(fā)生倍數為5.5倍,存放期間低于4倍時應換藥;第二種方法是用重計試驗內外藥,內藥為300,外藥為10º,低于規(guī)定應換藥 酸堿滅火機的檢查方法與檢查泡沫滅火機的第二種方法相同 二氧化碳滅火機的檢查應按月測量一次重量,測出的重量應與機體上注明的機體重量和二氧化碳凈含量減少到原凈重的10%以內時則應充氣
2)機械加工廠火災應采取措施
(1)查明火情。消防隊到場后,應重點查明火區(qū)是否有爆炸危險,是否有人被圍困,貴重設備受火勢的威脅程度。
(2)控制火勢,阻止蔓延。當噴漆車間發(fā)生火災時,應在通風排風筒、建筑物的吊頂內外等部位控制蔓延;當熱處理車間發(fā)生火災,應在建筑物的吊頂內外等部位控制火勢蔓延。建筑物起火后,要及時消滅頂部木構件和鋼木屋架的火勢或進行冷卻,防止建筑物倒塌。
(3)幾個重點部位的滅火措施。①當鑄造車間的熔煉部位起火后,首先要切斷重油或煤氣、氧氣的供給,并針對火情采取不同的滅火方法;②當熱處理車間的鹽浴池著火時,應采用干粉、二氧化碳撲救,禁止使用水和泡沫撲救;③當金屬加工車間發(fā)生火災時,應重點撲滅機床上油品的火災;④當撲救電鍍車間吸塵間火災時,應用開花霧狀水覆蓋拋光灰,防止灰塵飛揚,傳播火種,擴大火勢。
3)撲救電器火災須知
(1)斷電滅火。當電器設備發(fā)生火災或引燃附近可燃物時首先要切斷電源。室內發(fā)生電器火災應盡快拉脫總開關,并及時用滅火器材進行撲救。室外的高壓輸電線路起火時,要及時打電話給變電站或供電所聯系切斷電源。
斷電滅火應注意的事項:①切斷電源的位置要選擇適當,防止切斷電源后影響撲救工作的進行;②切斷電源的位置應在電源方向有支持物的附近,防止導線剪斷后掉在地上造成接地短路,或觸電危險;③剪斷電源時,火線和零線應在不同部位剪斷,防止發(fā)生線路段路;④在拉脫閘刀開關切斷電源時,應用絕緣操作桿或帶絕緣橡皮手套。因配電間電器火災時,由于受到煙熏,閘刀開關的絕緣強度會降低,加上救火時手濕或出汗等因素,徒手操作時容易發(fā)生觸電危險;⑤在切斷電動機及磁力開關啟動等載荷設備時,應先將電動機用按鈕停電后,再拉脫閘刀,防止因帶負荷拉閘產生電弧傷人。
(2)帶電滅火。帶電滅火是指在繼續(xù)供電情況下的火災撲救工作。這大多數是在危險情況下,如若等待切斷電源后再進行撲救,就會失去戰(zhàn)機,擴大危險;或者在切斷電源后會嚴重影響生產和安全的情況下,為了爭取時間,迅速有效的控制火勢,只能帶點滅火。但必須要在保證救火人員的安全前提下才可進行。
帶電滅火應注意事項:①帶電滅火不能直接用導電的滅火機(如噴射水流、泡沫滅火機等)進行噴射,而要使用不導電的滅火機進行滅火,如二氧化碳、1211、干粉和四氯化碳滅火機等;因這些滅火機絕緣性好,一般的電器火災均可用它們直接進行帶電噴射滅火,但其射程不遠,用它滅火不能站得太遠;消防人員在帶電滅火時除穿好消防服外,還要穿戴好橡皮絕緣手套和絕緣鞋,否則會造成觸電事故;只有在特殊情況下,由當職消防員采取安全的防護措施后用特種的滅火器材,才準用水撲救;②要注意周圍環(huán)境,防止身體(手、足)或使用的消防器材(如火鉤、火斧等)直接與帶電部分接觸或與帶電體(尤其是高壓電)過分接近,造成觸電事故;③要防止跨步電壓觸電,在滅火中電器設備發(fā)生故障,如帶電導線斷落于地,在局部地區(qū)會形成跨步電壓,進入這些區(qū)域撲救,一定要穿好絕緣靴;④撲救有油的帶電電氣設備的火災,如變壓器、油開關在帶電情況下,應采用干燥黃沙蓋住火焰,使火焰熄滅;如儲油的容器外面著火,設備沒有受到損壞,可用二氧化碳、1211、干粉滅火機撲救,人要站在離帶電設備2m以遠的地方;如果火勢較大、對附近電氣設備有威脅時,應切斷電源,用噴霧水槍撲救;如果沒被破壞,噴油燃燒火勢很大,也應切斷電源,用大量泡沫滅火劑撲救;將噴溢出的油流入事故貯油池,或用隔油的設施阻止油料流淌蔓延,要防止著火油料流入電纜溝;⑤撲救旋轉電機設備的火災。為了防止設備(如軸、軸承)變形,可用噴霧水撲救,使其均勻冷卻;也可用二氧化碳、1211與干粉滅火機;但不能用黃沙撲救,因沙子是硬性物質,落人設備內部會損壞機件,造成不良后果。